共役理論

酢酸(CH3COOH)は弱酸として有名です。

しかしその塩、例えば酢酸ナトリウム(CH3COONa)は強塩基です。

塩基ですから酸と反応する事ができて、

HCl + CH3COONa NaCl + CH3COOH

という反応が可能です。

でも、「酢酸ナトリウムは強塩基」というのはどういう事でしょう? 教科書には大抵、そうは書いていませんね。覚えないといけないのでしょうか?

答はNOです。

「弱酸の塩は強塩基になる」というルールがあるのです。これは「共役理論」から得られる結論の一つです。

強酸の塩は弱塩基 強塩基の塩は弱酸
弱酸の塩は強塩基 弱塩基の塩は強酸

SO42-が弱塩基と言える理由(強酸の塩は弱塩基)

SO42-は「 H2SO4  2H+ + SO42+を考えると、「H+を受け取って H2SO4になれる」ので、「H+を受け取る事が出来る」から塩基の仲間になる。

また、H2SO4が弱酸なので、平衡は右に寄っている。そのため、SO42-の方がH2SO4より安定である。

言い換えると、SO42-の「H+を受け取る力」は弱い。だから弱塩基

CO32-が強塩基と言える理由(弱酸の塩は強塩基)

二酸化炭素CO2が水に溶けて生じる炭酸H2CO3は弱酸です。

2CO3は電離して、

2CO3  2H+ + CO32-

となります。

が弱酸ですから、この電離反応はあまり起きません。溶けているH2CO3の数パーセント程度がCO32-になるだけで、大多数はH2CO3のままで水中を漂っている訳です。

しかし、なぜH2CO3はH2SO4等と異なって、数パーセントしか電離しないのでしょうか?

(「弱酸だから」という答はダメだよ。その理由を聞いているんだから)

それはCO32-が不安定だからです。

NaClが水に溶けて電離し、Na+とCl-になるのは、その方が安定だからです。もし電離してイオンになるよりも、NaCl分子のまま存在する方が安定ならば、電離は起きないか、起きてもごく少数のはずです。

2CO3は正にそのケースでして、CO32-が比較的不安定だから、電離するメリットがない訳です。

ですから、もしCO32-が水中に存在したら、不安定なので、なんとかしてH2CO3になりたいのです。

そこで、水中にあるCO32-は、通りすがりのH2OからH+を奪い、H2CO3になろうとします。

CO32- + 2H2O → H2CO3 + 2OH-

そうしますと、OH-が生じますね?ですから、CO32-は塩基なんです。しかも、CO32-は不安定で、H2CO3になろうとする力が強いのですから、OH-を生み出す力も強い訳です。

ですから結局、CO32-は強塩基と言える訳です。

また、同じ事なんですが、表現を変えますと、こうも言えますよ。

CO32-はH+を受け取る事が出来ます。ですから塩基です。しかも、CO32-は不安定だから、H+を受け取ろうとする力は強い訳です。(H2CO3になりたいからね)ですから強塩基だとも言えるでしょう。


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